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ESCENARIOS DE VULNERABILIDAD Y DAÑO SÍSMICO DE LAS EDIFICACIONES DE MAMPOSTERÍA

DE UNO Y DOS PISOS EN EL BARRIO SAN ANTONIO, CALI, COLOMBIA.Universidad del Valle - Facultad de Ingeniería - Escuela de Ingeniería Civil y Geomática

Proyecto de Grado - Henry Adolfo Peralta Buriticá, 2002

225

6. METODOLOGÍA DESARROLLADA PARA LA EVALUACIÓN DE LAVULNERABILIDAD SÍSMICA DE EDIFICACIONES

6.1 GENERALIDADES

Para evaluar la vulnerabilidad sísmica o el grado de daño de una edificación

debe llevarse a cabo un riguroso estudio de su comportamiento sísmico. En

este sentido y de acuerdo con Cardona (1989), para este análisis se requiere

de un especialista, el cual necesita información detallada de planos

estructurales y arquitectónicos, además de estudios que se hallan realizado

para la construcción ó remodelación.

En el caso particular de las edificaciones de uno y dos pisos de construcción

popular, la mayoría no cuenta con información referente a su diseño y

construcción, como planos ó estudios técnicos que permitan servir de insumo

para su evaluación. Por tal motivo es necesario considerar la posibilidad de

adelantar evaluaciones que no siendo tan rigurosas, permitan realizar una

valoración cualitativa de la vulnerabilidad sísmica de una o un grupo de

edificaciones.

De todas las formas de hacer una evaluación, la inspección visual es una de

las más rápidas, sencillas y económicas. Aún para saber si es necesario un

análisis estructural o un modelo matemático, se requiere de una inspección

visual para diagnosticar acciones futuras, ésta también contribuye a conocer

de una manera global las edificaciones prioritarias, para la toma de

decisiones relacionadas con la intervención de la vulnerabilidad.




226

Acontinuación se presenta la metodología desarrollada por el autor de este

trabajo, para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica de las edificaciones

de mampostería de uno y dos pisos del barrio San antonio.

6.2 DETERMINACIÓN DE LA METODOLOGÍA

Debido a que no existe una metodología estándar para la evaluación

cualitativa de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones que sea aplicable en

su totalidad en cualquier región, es necesario adaptar o proponer

metodologías que respondan a las condiciones particulares de las

edificaciones en su contexto local. En este sentido, el autor del presente

desarrolló una metodología que tiene en cuenta las características

constructivas, arquitectónicas y estructurales de las edificaciones de la zona

estudiada, que permite realizar un diagnóstico inicial de la vulnerabilidad,

hacer un análisis global y particular, tener un conocimiento integral de la

zona, además de generar mapas de escenarios de vulnerabilidad y daño

sísmico.

Para determinar la metodología apropiada a utilizar en la evaluación de la

vulnerabilidad sísmica de las edificaciones de uno y dos pisos en la zona de

estudio, se analizaron los métodos presentados en el capitulo anterior. Se

descartó la posibilidad de realizar el estudio por "Métodos Analíticos" de la

"Categoría de Vulnerabilidad Calculada" debido a que por lo general este tipo

de evaluaciones han sido concebidas para ser aplicadas a edificios de

concreto reforzado (Caicedo et,.al, 1994).




227

Por lo tanto se determinó que la metodología apropiada (ver figura 112), es laperteneciente a la "Categoría de vulnerabilidad observada", constituida

por los "Métodos que evalúan la capacidad", mediante un "Sistema de

calificación", debido a que estos permiten identificar y calificar de una forma

rápida, mediante una inspección visual y una evaluación cualitativa, el grado

de vulnerabilidad sísmica de un conjunto de edificaciones de diversas

tipologías constructivas, de acuerdo con el nivel de detalle que se requiera y

los resultados esperados.

No se consideró la utilización de los "Métodos que Predicen el Daño" de la

"Categoría de Vulnerabilidad Observada", debido a que no se cuenta con

información y análisis estadísticos de daños observados en terremotos

pasados en las edificaciones de ciudad, ni mucho menos en la zona de

estudio, que permitan construir funciones o matrices de vulnerabilidad.

Figura 112. Diagrama de determinación de la metodología.

Elaborado a partir de Caicedo et al, 1994

Metodologías para la evaluación dela vulnerabilidad sísmica de edificaciones existentes

Categoríavulnerabilidad

calculada

Métodos

Categoríavulnerabilidad

observada

Métodos subjetivos o

Métodos quepredicen el

daño

Métodos queevalúan lacapacidad

Funciones devulnerabilidad

Matrices deprobabilidad

Sistema decalificación

Códigos deconstrucción




228

Según Meyer (1990), la ciudad moderna no ha sufrido desastres sísmicos de

magnitud cuyos efectos permitieran el análisis de la vulnerabilidad por

métodos empíricos, sin embargo, para establecer el nivel de pérdidas

probables en aquellos eventos sísmicos, relativamente más frecuentes, que

generen intensidades del orden de VI y VII, el Observatorio Sismológico del

Sur Occidente - OSSO ha realizado análisis macrosísmicos de terremotos de

esas características que ocurrieron en los últimos 40 años.

6.3 PROPUESTA METODOLÓGICA

6.3.1 Descripción de la metodología.

Teniendo como base los criterios establecidos en el marco teórico y la

determinación del tipo de metodología definida en el numeral anterior, a

continuación se presenta la propuesta metodológica resultado de la

investigación realizada denominada metodología para la evaluación de lavulnerabilidad sísmica de edificaciones en mampostería de uno y dospisos, .

Con base en los fundamentos teóricos de la sismo resistencia y en el estudio

de las causas de falla sísmica de edificaciones por terremotos pasados, se

determinaron una serie de parámetros denominados Indicadores deVulnerabilidad Sísmica, con los cuales se determina el grado de

vulnerabilidad por indicador, además de la vulnerabilidad física global de la

edificación obtenida a partir la suma de todos los indicadores.




229

• Grado de vulnerabilidad sísmica por indicador.

Cada uno de los indicadores de vulnerabilidad, recibe una calificación que

puede ser 50, 25 ó 5, correspondiendo, el primer y máximo valor, a unacondición desfavorable como Vulnerabilidad Alta, el segundo a una

condición intermedia como Vulnerabilidad Moderada y el tercero a una

condición favorable como Vulnerabilidad Baja, de acuerdo con los criterios

de calificación que se definen mas adelante. Con estos resultados es posibleconstruir escenarios de vulnerabilidad sísmica por indicador.

• Grado de vulnerabilidad física global de la edificación.

Una vez calificado cada indicador, se procede a sumar los valores

respectivos para obtener el grado de vulnerabilidad física global cualitativa de

la edificación de acuerdo con la siguiente expresión.

Donde:

GV = Grado de vulnerabilidad sísmica

Iv = Indicador de vulnerabilidad

Si el parámetro supera el valor de 150 la edificación calificará conVulnerabilidad Baja, entre 150 y 375 calificará con VulnerabilidadModerada y por último si está por encima de 375, calificará con

Vulnerabilidad Alta, la máxima calificación estimada es de 750. Con estos

Σ IvGV =




230

resultados se pueden construir posibles escenarios de vulnerabilidadsísmica de manera global.

• Matriz de calificación.

La matriz para la calificación de la vulnerabilidad sísmica, esta compuesta

por ocho indicadores de vulnerabilidad básicos, estos son: época de

construcción, sistema estructural, geometría, peso de la edificación, rigidez,

elementos no estructurales, suelo y cimentación, y el estado deconservación. Dentro de estos indicadores se consideran unos sub-indicadores, que pueden ser considerados en un menor o mayor número

dependiendo el grado de detalle de la evaluación que se quiera realizar.

Se puede decir que entre mayor sea el número de indicadores a utilizar en la

evaluación, se tendrá un conocimiento mas detallado de las condiciones de

vulnerabilidad de la edificación. Para objeto de este trabajo se consideraron

los ocho indicadores básicos mencionados anteriormente, de los cuales

cuatro de ellos presentan sub-indicadores. Estos se muestran la tabla

siguiente.




231

Tabla 16. Matriz de calificación de la vulnerabilidad método propuesto.

Grado de Vulnerabilidad SísmicaNum Indicadores de Vulnerabilidad

Alta Moderado Bajo1 Época de Construcción 50 25 52 Tipología estructural 50 25 53 Geometría

3.1 Configuración en planta 50 *** 53.2 Configuración en altura 50 *** 54 Peso

4.1 Número de pisos 50 *** 54.2 Tipo de cubierta 50 25 55 Rigidez

5.1 Tipo de mampostería 50 *** 55.2 Espesor de muros 50 25 55.3 Cantidad de muros 50 25 55.4 Altura de muros 50 *** 56 Elementos no estructurales 50 25 57 Suelo y cimentación

7.1 Coeficiente de sitio 50 25 57.2 Terreno de fundación 50 25 57.3 Posición del edificio y la cimentación 50 25 58 Estado de conservación 50 25 5

*** No tienen calificación debido a que hay solo dos condiciones de decisión: vulnerabilidad alta (50) ó baja (5)

Tabla 17. Matriz de calificación de vulnerabilidadfísica-global o de conjunto

Indicador global de Vulnerabilidad SísmicaGrado de vulnerabilidad baja > =150Grado de vulnerabilidad moderada >150 y < = 375Grado de vulnerabilidad alto >375




232

6.3.2 Descripción de los Indicadores de vulnerabilidad sísmica

Se considera que los parámetros propuestos para la evaluación de la

vulnerabilidad presentados en este trabajo, inciden de manera importante en

el comportamiento sísmico de una edificación.

1. Época de construcción (técnicas y normas constructivas).

Mediante este indicador se pueden identificar las características

constructivas, estilos arquitectónicos, técnicas y prácticas constructivas, nivel

de diseño, normas y materiales utilizados en una determinada época.

Igualmente, interesa este dato para compararlo con la fecha del código de

construcción vigente.

Los parámetros utilizados para calificar este indicador, tienen en cuenta tres

periodos:

Edificaciones construidas antes de 1985

Este periodo reúne las edificaciones construidas antes de la vigencia de la

ley 1400 del 23 de junio de 1983, Código Colombiano de Construcciones

Sismo Resistentes, CCCSR-84. Este parámetro recibe la calificación de 50,

que corresponde a un grado de vulnerabilidad alta debido a:

• Antigüedad de las construcciones cuyos materiales posiblemente han

perdido sus propiedades resistentes.

• Baja calidad inicial de los materiales de construcción.

• Baja calidad o falta de control en la mano de obra.




233

• Errores de estructuración y forma de la edificación.

• Mutilaciones o adiciones mal concebidas, para cambio de uso.

• Falta de mantenimiento.

• Incumplimiento de las mínimas normas de diseño y construcción sismo

resistente establecidas en el código de construcción.

Edificaciones construidas entre 1985 y 1998

El segundo periodo se establece entre 1985 y 1998. A partir de 1984 con la

expedición del CCCSR-84. Este parámetro recibe la calificación de 25 que

corresponde a un grado de vulnerabilidad Moderada, debido a que:

• Las edificaciones construidas en este periodo, por lo general presentan

todavía deficiencias estructurales y constructivas, incumpliendo en gran

medida los requerimientos del CCCSR-84.

• A pesar de la existencia de este código de diseño y construcción sismo

resistente, su aplicabilidad fue un proceso lento en los sectores

populares, durante el periodo en mención, debido a la falta de medidas

estrictas para el cumplimiento de las normas y de control por parte de las

autoridades competentes (Licencias de Construcción).

La construcción progresiva de la vivienda popular es una constante

generalizada de la mayoría de desarrollos urbanísticos en este periodo en

Colombia, donde a pesar de la existencia de una normatividad constructiva,

estos en su gran mayoría adolecen de los mínimos criterios técnicos, y si




234

existen, han sido mal concebidos.

Al respecto, en 1989 el presidente de la Sociedad Colombiana de Ingenieros

ing. Luis Eduardo Laverde, que seis años después del terremoto de

Popayán de 1983, todavía existían deficiencias en la aplicación del código

de construcciones sismo resistentes, especialmente en las viviendas de uno

y dos pisos. La falta de interventoría y el escaso control municipal habría

distorsionado su uso. (Tomado del periódico El Tiempo abril, 1989. Por

Martín Rosas Bernal ”Construcciones Antisísmicas: La Solución”.)

Edificaciones construidas después de 1998

El tercer periodo se establece a partir de 1998, para el cual se considera que

las edificaciones, cuentan con las mínimas normas de construcción sismo

resistente estipuladas en el Titulo E de la NSR-98, a no ser que mediante la

inspección visual se compruebe lo contrario. Este parámetro recibe la

calificación de 5 que corresponde a un grado de vulnerabilidad baja,

debido a que:

• La edificación fue diseñada y construida, como lo especifica la nueva Ley

de Diseño y Construcción Sismo Resistente NSR-98, aplicando las

mínimas normas estipuladas en el Titulo E de la misma.

• Se supone que las edificaciones cuentan con una licencia de

construcción.




235

2. Sistema estructural (resistencia sísmica).

Mediante este indicador se determina el tipo de sistema resistente que

compone la tipología estructural de la edificación, de muros portantes, que

pueden estar confinados o reforzados. Para el caso específico de este

estudio, las edificaciones se determinaron tres clasificaciones:

1. Edificaciones con tipología estructural de muros portantes de

mampostería confinada (MC).

2. Edificaciones de mampostería parcialmente confinada (MPC).

3. Edificaciones de mampostería no confinada (MNC).

Los parámetros utilizados para calificar este indicador, son:

Edificación en mampostería no confinada (MNC).

De acuerdo con la clasificación de las edificaciones existentes en la ciudad

de Cali dada en Campos (1992), las edificaciones construidas antes de la

vigencia del CCCSR-84, se componen de muros portantes de mampostería

Edif. en mampostería confinada(MC)

Edif. en mamposteríaparcialmente confinada (MPC)

Edif. en mamposteríano confinada (MNC)

AIS

, 200

1




236

no reforzada ni confinada. Por lo tanto, éstas edificaciones clasifican en el

sistema estructural (MNC). En los casos en que no fue posible determinar y

demostrar mediante una inspección visual la existencia de confinamiento en

los muros, se asume que la edificación clasifica en (MNC). Este parámetro

recibe la calificación de 50 que corresponde a un grado de vulnerabilidadalta.

Edificación en mampostería parcialmente confinada (MPC)

Se considera que la mampostería confinada se desarrolla a partir de 1985

con la expedición del CCCSR-84. Este parámetro recibe la calificación de 25

que corresponde a un grado de vulnerabilidad moderada, estableciéndose

los siguientes criterios para su clasificación.

Las edificaciones construidas en el periodo comprendido entre 1985 y 1998,

presentan todavía deficiencias constructivas, que no están acordes con lo

estipulado en el CCCSR-84, como la utilización de acero liso como refuerzo

principal, la parcialidad en la utilización del confinamiento en muros, falta de

amarres, etc. Por lo tanto, esta edificación clasifica como sistema estructural

de muros portantes (MPC). Donde no es posible determinar y demostrar

mediante una inspección visual la parcialidad del confinamiento en los muros,

se asume que la edificaciones califican como (MNC).




237

Edificación en mampostería confinada (MC).

Se considera que las edificaciones construidas después de 1998 cuentan con

las mínimas normas de construcción sismo resistente. Por lo tanto las

edificaciones clasifican como sistema estructural de muros portantes en

(MC). Este parámetro recibe la calificación de 5, que corresponde a un grado

de vulnerabilidad baja. Donde no es posible determinar y demostrar

mediante una inspección visual la existencia de confinamiento en los muros,

se asume que la edificación califica como (MNC).

3. Geometría (forma de la edificación).

Con base en los criterios establecidos en el marco teórico de este trabajo,

éste indicador considera y califica el grado de vulnerabilidad sísmica de

acuerdo con la configuración geométrica en planta y en altura de la

edificación de la manera siguiente:

• Configuración en planta.

Los criterios establecidos para la calificación de este indicador de

vulnerabilidad se realizan a partir de la determinación de la regularidad o

irregularidad de la edificación en planta, mediante la medición de las área

construidas (se considera la parte de la vivienda con cubierta) y área libre

(que corresponde a las áreas de patios o corredores). Además de la

determinación del ancho y largo de la edificación. Teniendo como base la

cartografía disponible del sector en estudio o las cartas catastrales).




238

Regularidad en planta

Una edificación es regular en planta si:

a. L <= 3a (Largo menor o igual tres veces su ancho).

b. Su área en planta cumple alguna de las condiciones mostradas. Donde Aes el área construida de la edificación.

Su calificación será de 5, que corresponde a vulnerabilidad baja.

A A A

A

Menor a 20 % de A Menor a 20 % de A Menor a 20 % de A Menor a 20 % de A

L<= 3 a

a




239

Irregularidad en planta

Una edificación presenta irregularidad en planta si:

a. L > 3a (Largo mayor a tres veces su ancho)

b. Su área en planta cumple con las condiciones siguientes

Su calificación será de 50 que corresponde a vulnerabilidad alta.

A A A

A

Mayor al 20 % de A Mayor al 20 % de A Mayor al 20 % de A Mayor al 20 % de A

L> 3a

a




240

• Configuración en Altura.

Los criterios establecidos para la calificación de este parámetro se

establecen a continuación:

Regularidad en altura

La edificación es regular si:

a. No presenta escalonamientos ni retrocesos o voladizos excesivos.

b. la diferencia entre las áreas del piso inferior con respecto al superior no

supera el 20 % y el piso superior está alineado con el piso inferior. Su

calificación será de 5 que corresponde a un grado de vulnerabilidad baja.

P-1

P-2

Menos del 20 % de diferencia entreáreas de P-1 y P-2




241

Irregularidad en altura

a. Presenta escalonamientos y retrocesos o voladizos excesivos

b. la diferencia entre las áreas del piso inferior con respecto al superior

supera el 20 % y el piso superior de la edificación no está alineado con el

piso inferior.

Este indicador recibe una calificación de 50 que corresponde a

vulnerabilidad alta.

Más del 20 % de diferencia entreáreas de P-1 y P-2

P-2

P-1




242

4. Peso de la edificación.

De acuerdo con lo establecido en el marco teórico, el peso de una edificación

influye de manera importante en al comportamiento sísmico del edificio.

Entre más pesada sea una edificación las fuerzas actuantes sobre los

componentes de la edificación serán mayores, lo que significa que si estas

no están diseñadas para soportar este tipo de solicitaciones, podrán fallar

ocasionado graves daños.

Se establecieron dos criterios que permiten de una manera cualitativa

identificar los factores determinantes que inciden en el peso de una

edificación, como el número de pisos y el peso de la cubierta, para los cuales

se establecieron los siguientes criterios.

• Número de pisos.

Entre más pisos tenga una edificación su peso será mayor y por lo tanto las

fuerzas inerciales se incrementarán.

Edificaciones de dos ó más pisosSi la edificación tiene dos o más pisos, calificará con un valor de 50 que

corresponde a vulnerabilidad alta.

Edificaciones de un pisoSi la edificación es de un piso, calificará con un valor de 5 que corresponde a

vulnerabilidad baja.




243

• Tipo de cubierta.

Cuando una cubierta es muy pesada puede ocasionar un efecto de péndulo

invertido causando grandes esfuerzos sobre los elementos de apoyo.

Además, si no está debidamente amarrada o conectada con la estructura del

edificio puede provocar la falla súbita de los muros de soporte, produciendo

un efecto de volcamiento. Para calificar la incidencia del peso de la cubierta

en el comportamiento sísmico de la edificación, se clasificaron según su

peso.

Edificaciones con cubierta pesada

Pueden estar constituidas por teja de barro, por losas aligeradas ó macizas, y

por la combinación de teja de barro más teja de asbesto cemento. La

calificación asignada es 50 que corresponde a vulnerabilidad alta.

Edificaciones con cubierta de peso moderado

Conformadas por teja de asbesto cemento. La calificación asignada es 25

que corresponde a vulnerabilidad moderada.

Edificaciones con cubierta liviana

Conformadas por teja de zinc. La calificación asignada es de 5 que

corresponde a vulnerabilidad baja.




244

5. Rigidez de la edificación.

Esta propiedad constituye en factor importante dentro del comportamiento

sísmico de una edificación, debido a que de ella dependen las deformaciones

que pueda tener frente a las solicitaciones sísmicas. De acuerdo con lo

anterior una estructura muy flexible o poco sólida tiende a deformarse más y

se pueden generar daños graves en paredes, elementos no arquitectónicos e

instalaciones. Por lo tanto, debe existir una uniformidad en la distribución de

la resistencia y ductilidad en cada uno de los componentes de la edificación.

Para calificar la rigidez se determinaron los siguientes parámetros.

• Cantidad de muros (resistencia sísmica de muros en las dosdirecciones).

Este indicador califica la vulnerabilidad sísmica en términos de la estimación

de la mínima cantidad de muros que debe tener una edificación en cada una

de sus dos direcciones, de acuerdo con su espesor y la zona sísmica en

donde se encuentre. Para el cálculo de la longitud mínima de muros la

Asociación Colombiana de Ingeniera Sísmica establece la siguiente ecuación

(AIS, 2001):

Lo = (Mo x Ap)/tDonde:Ap = área en m² de la planta (Si la cubierta es liviana, lámina, asbesto

cemento, Ap se puede multiplicar por 0.67).

t = espesor de muros en mm.

Lo = Longitud total de muros en una dirección.




245

Mo= coeficiente que se obtiene de la tabla siguiente.

Tabla 18. Valor de (Mo) para distintas aceleraciones (Aa)Zona sísmica Aa Mo

0.4 330.35 300.3 25

Alta

0.25 21

0.2 17Intermedia

0.15 13

0.1 8Baja

0.05 4

Fuente: AIS, 2001

Cantidad óptima de muros

Sí existen muros estructurales en las dos direcciones principales de la

edificación y estos están confinados o reforzados y hay una longitud total de

muros en cada una de las dos direcciones principales al menos igual al valor

dado por la ecuación arriba mostrada, la edificación calificará con un valor de

5 que corresponde a vulnerabilidad baja.




246

Cantidad aceptable de muros

Sí la mayoría de muros se concentran en una dirección, en un 60 %, ó los

muros cumplen con la condición dada en la formula anterior, pero no están

confinados ni reforzados, la edificación calificará con un valor de 25 que

corresponde a vulnerabilidad moderada.

Cantidad deficiente de muros

Más del 70 % de los muros están en una dirección ó la longitud total de

muros estructurales en cualquier dirección es mucho menor que la calculada

con la ecuación arriba expresada. La edificación calificara con un valor de 50

que corresponde a vulnerabilidad alta.




247

• Material de muros (calidad de la mampostería y morteros de pega).

Califica la calidad de la mampostería utilizada en la construcción de las

edificaciones del barrio San Antonio. La resistencia de la mampostería a la

tracción y al corte depende principalmente del amarre o adherencia del

contacto superficial entre la mampostería y el mortero.

El mortero usado para diferentes construcciones de muros varía en calidad

así como en resistencia. Debido a que la resistencia a la tracción y al corte es

importante en la resistencia sísmica en los muros de mampostería, el uso de

barro o mortero pobre es perjudicial para su adecuado comportamiento

sísmico. (CISMID, 1980). Cuanto más rico sea el mortero en contenido de

cemento o cal, mas alto es el porcentaje de la resistencia a la tracción a al

corte.

Cabe señalar que muchas de las fallas observado en terremotos anteriores

en las construcciones de adobe se deben a la baja calidad de los adobes y

los morteros de pega y a la poca resistencia inherente de este material a

grandes esfuerzos y deformaciones (ausencia de ductilidad).

También es necesario considerar que edificaciones construidas en unidades

de ladrillo cocido y pegados con morteros compuestos de cal y arena no

ofrecen un adecuado comportamiento sísmico como el caso de muchas

edificaciones afectadas por el terremoto de Cúcuta de 1981 (Sarria, 1985).




248

Se puede decir que las edificaciones construidas en unidades de

mampostería de ladrillo pegados con morteros compuestos por cemento y

arena, son más resistentes a fallar, a diferencia de los dos tipos de

mampostería ya mencionado.

De acuerdo con lo anterior para el barrio San Antonio se establecieron los

siguientes criterios que califican la vulnerabilidad, teniendo en cuenta el tipo

de mampostería y mortero de pega utilizados.

Material de muros de comportamiento dificiente

Las edificaciones cuyos muros están conformados por unidades de

mampostería de adobe y mortero de barro reciben una calificación de 50 que

corresponde a vulnerabilidad alta.

Material de muros de comportamiento aceptable


mampostería de ladrillo de arcilla cocida y mortero compuesto por cal y arena

popularmente llamado “calicanto” ó “argamasa” reciben una calificación de

25, que corresponde a una vulnerabilidad moderada.

Material de muros de comportamiento óptimo


mampostería de ladrillo de arcilla cocida y mortero compuesto por cemento y

arena reciben una calificación de 5, que corresponde a una vulnerabilidadbaja.




249

• Espesor de Muros.

De acuerdo con la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS, 2001),

los muros portantes o estructurales de una de una edificación deben tener

espesores mayores o iguales a los mínimos de acuerdo a la zona de

amenaza sísmica de una región determinada. Entre mayor sea el espesor de

los muros de una edificación, mayor será la resistencia a los esfuerzos

generados por la carga sísmica, proporcionándole una mejor estabilidad así

como una mejor transmisión de las cargas, tanto estáticas como dinámicas,

y una mayor rigidez.

Tabla 19. Espesor mínimo de muros en centímetrosNúmero de niveles de construcción

Dos pisosAmenaza sísmicaUn piso

1 piso 2 piso

Alta 11 11 10

Intermedia 10 11 9.5

Baja 9.5 11 9.5

Fuente (AIS, 2001)

Vale la pena señalar que los espesores de los muros para el barrio San

Antonio se determinaron de acuerdo con las observaciones realizadas, el

espesor promedio de muros de las edificaciones modernas es de 15 cm, para

edificaciones republicanas y de tradición colonial es mayor a 40 cm y para

edificaciones eclécticas es en promedio de 20 cm.




250

De acuerdo con la tabla anterior, se puede decir que las edificaciones del

barrio San Antonio en un 100 % cumplen con las especificaciones mínimas

de espesores de muros que establece la AIS. Para propósito de este estudio

se plantean los siguiente criterios para la calificación de este indicador,

teniendo como fundamento teórico que entre mayor sea el espesor de un

muro mayor será su resistencia y estabilidad frente a las solicitaciones

estáticas y dinámicas.

Espesor de muros <= 15 cm

Si el espesor de los muros es menor o igual a 15 cm, recibe una calificación

de 50 que corresponde a vulnerabilidad alta.

Espesor de muros > 15 cm < 40 cm

Si el espesor de los muros es mayor a 15 cm y menor a 40, recibe una

calificación de 25, que corresponde a vulnerabilidad moderada.

Espesor de muros > = 40 cm

Si el espesor de los muros de es mayor a 40 cm, recibe una calificación de

5, que corresponde a vulnerabilidad baja.

• Altura de muros.

De acuerdo con AIS (2001), los muros portantes o estructurales deedificaciones de 1 y 2 pisos no deben ser muy esbeltos. Entre mayor altura

tenga un muro, dependiendo de las cargas a que sea sometido, tenderá a

pandearse o a flexionarse, siendo expuesto a mayores deformaciones,

afectando la rigidez global de la edificación. De esta forma, se sabe que la




251

altura de un muro no debe ser mayor a 20 veces su espesor (CISMID, 1980).

En este orden de ideas, se establecieron los siguientes criterios para la

calificación de la vulnerabilidad por altura de muros:

Altura óptima de muros

Si la altura de los muros es menor o igual a 20 veces su espesor recibirá una

calificación de 5, lo cual corresponde a vulnerabilidad baja.

Altura de muros deficiente

Si la altura de los muros es mayor a 20 veces su espesor, recibirá una

calificación de 50, que corresponde a una vulnerabilidad alta.

6. Elementos no estructurales.

En este indicador se tiene en cuenta la presencia de áticos o parapetos,

cornisas, aleros, voladizos, adornos, antepechos o cualquier otro elemento

no estructural, que pueda fallar o causar daño a las personas. De acuerdo

con la anterior se establecieron los siguientes criterios de calificación:

Elementos no estructurales susceptibles a caerse

Si el edificio presenta elementos no estructurales susceptibles a caerse como

los mencionados anteriormente, calificará con 50, lo cual significa

vulnerabilidad alta.




252

Elemento no estructurales bien amarrados

Si no presenta elementos no estructurales susceptibles a caerse como los

mencionados anteriormente, la edificación calificará con 5, lo cual significa

vulnerabilidad baja.

7. Suelo y cimentación.

Las características geotécnicas de los depósitos sobre el cual se asienta una

edificación influyen en la respuesta sísmica de la misma. Las cimentaciones

o el sistema de apoyo sobre el cual la edificación transmite sus cargas puede

ser afectada por hundimientos, deslizamientos o pérdidas de la capacidad

portante del suelo, lo cual puede hacer altamente vulnerable una edificación.

Se definieron 3 parámetros o indicadores que pueden caracterizar la

vulnerabilidad de una edificación sobre un tipo de suelo determinado estos

son:

• Coeficiente de sitio.

Con base en la zonificación preliminar de coeficientes de sitio realizadas por

el Observatorio Sismológico del SurOccidente OSSO, se definen los

siguientes criterios para la calificación de la vulnerabilidad. Estos son:




253

Perfil de Suelo S-1

Si la edificación se asienta sobre un tipo de perfil de suelo S1, se califica con


Perfil de suelo S-2 ó S-3Si la edificación se asienta sobre un tipo de perfil de suelo S2 o S3, se

califica con 25, que corresponde a vulnerabilidad moderada.

Perfil de suelo S-4

Si la edificación se asienta sobre un tipo de perfil de suelo S4, se califica con

50, que corresponde a vulnerabilidad alta.

• Terreno de fundación.

Este parámetro califica el grado de consistencia del suelo y la estabilidad de

los depósitos de suelo sobre los cuales se asientan las edificaciones, a partir

de los siguientes criterios:

Suelo de consistencia firme

Si la edificación se asienta sobre un suelo de consistencia firme, calificará

con 5, que corresponde a vulnerabilidad baja.

Suelo de consistencia intermedia

Si la edificación se asienta sobre un suelo de consistencia mediana,

calificará con 25, que corresponde a vulnerabilidad moderada.




254

Suelo de consistencia blanda

Si la edificación se asienta sobre un suelo de consistencia blanda, calificará

con 50, que corresponde a vulnerabilidad alta.

• Posición del edificio y la cimentación.

Con este parámetro se evalúa, hasta donde sea posible, por medio de una

inspección visual la influencia del terreno y la cimentación en el

comportamiento sísmico del edificio, para ello, se tienen en cuenta la

pendiente del terreno y el tipo de cimentación de la edificación. Los criterios

para la calificación de la vulnerabilidad son:

Pendiente del terreno < = 30 %

Si la edificación está asentada sobre una pendiente inferior o igual al 30% y

su cimentación tiene presencia de vigas de amarre, recibe una calificación de


Pendiente del terreno > 30 % y < 50 %

Si la edificación está asentada sobre una pendiente entre el 30% y el 50%,

recibe una calificación de 25, que corresponde a vulnerabilidad moderada.

Pendiente del terreno > 50 %

Si la edificación está asentada sobre una pendiente mayor al 50%, recibe

una calificación de 50, que corresponde a vulnerabilidad alta.




255

8. Estado de conservación.

Este parámetro tiene en cuenta el estado de conservación en que se

encuentre la edificación y califica su vulnerabilidad de acuerdo con los

siguientes criterios:

Edificación en buen estado

Si la edificación está en buen estado, es decir, la estructura, la unidad de

construcción y el aspecto físico demuestran calidad, resistencia y

conservación, recibe una calificación de 5 que corresponde a vulnerabilidad,

que corresponde a una vulnerabilidad baja.

Edificación en regular estado

Si la edificación está en regular estado, es decir, la estructura, la unidad de

construcción y el aspecto físico demuestran que ha sufrido deterioro en

cuanto a calidad, resistencia y conservación, recibe una calificación de 25

que corresponde a una vulnerabilidad moderada.

Edificación en mal estado

Si la edificación está en mal estado, es decir, cuando la construcción ha

entrado en una franco deterioro de la estructura, unidad arquitectónica y

estado ruinoso de los materiales con que fue construida, recibe una

calificación de 50 que corresponde a una vulnerabilidad alta




256

6.3.3 Ventajas de la metodología.

• Diagnóstico inicial.

La metodología permite obtener como resultado un estudio preliminar que se

constituye en una base para el posterior desarrollo de diagnósticos de mayor

grado de precisión, cuyo fin es identificar las edificaciones y las posibles

causas de daño sísmico de mayor prioridad para la intervención de la

vulnerabilidad.

• Flexibilidad - grado de detalle.

Este método permite fácilmente la consideración de un menor o mayor

número de indicadores de vulnerabilidad, dependiendo del grado de detalle

que se requiera y de los resultados esperados.

• Análisis global y análisis particular.

También es posible analizar de manera particular la influencia de cada

indicador en la vulnerabilidad física-global de la edificación, lo que significa

que es posible a partir de la identificación de los elementos susceptibles de

sufrir o generar daño sísmico, establecer acciones más directas

conducentes a la intervención de la vulnerabilidad, es decir, mitigar el riesgo.

• Conocimiento integral de la zona de estudio.

Otra ventaja del método, es que permite un conocimiento más profundo de la

realidad de la vulnerabilidad y del riesgo de una localidad o un sector de la

ciudad, debido a que se deben tener en cuenta las características

constructivas, arquitectónicas, estructurales y de conservación.




257

• Integración con SIG - Sistema de Información Geográfica .

Se puede integrar con un sistema de información geográfico, el cual muestra

la distribución espacial de los escenarios en la zona de estudio, con mayor

susceptibilidad al daño sísmico, además, de las zonas más vulnerables de

acuerdo con los criterios establecidos. La herramienta del SIG, facilita el

análisis y la representación de los resultados graficamente en mapas.

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